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JPH01209298A - Energy recovery method in electrically driven bucket work machine - Google Patents

Energy recovery method in electrically driven bucket work machine

Info

Publication number
JPH01209298A
JPH01209298A JP63033456A JP3345688A JPH01209298A JP H01209298 A JPH01209298 A JP H01209298A JP 63033456 A JP63033456 A JP 63033456A JP 3345688 A JP3345688 A JP 3345688A JP H01209298 A JPH01209298 A JP H01209298A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bucket
motor
power
energy
flywheel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP63033456A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhisa Iwabe
岩部 和央
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to JP63033456A priority Critical patent/JPH01209298A/en
Publication of JPH01209298A publication Critical patent/JPH01209298A/en
Pending legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Control And Safety Of Cranes (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

PURPOSE:To effectively utilize dropping energy of a bucket by accumulating the dropping energy of the bucket in a flywheel as rotary energy and regenerating it to electric energy, when the bucket is wound up, to be supplied to a bucket motor. CONSTITUTION:In the time of winding down, the first-third controllers 10, 11, 19 are placed in a flow condition of direction in a broken line by a lever switch unit 14, while an opening and closing switch 21 is turned off. Accordingly, bucket winding up and opening and closing motors 3, 4 perform generating action, and their regenerated current is converted into AC power by the controllers 10, 11 thereafter supplied to a dummy load motor 16 through the controller 19, rotating a flywheel 18. Next, when a bucket is controlled being wound up, the controllers 10, 11, 19 are placed in a flow condition of full line, and the switch 21 is turned on. Here, by an inertia turning effect of the flywheel 18, the motor 16 is driven rotating, and it performs generating action. DC power of the motor 16 is converted into AC power by the controller 19 thereafter joining AC power from a generator 6, and the AC power is converted into DC power by the controllers, 10, 11 and supplied to both the motors 3, 4.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はグラブ浚渫作業機等の電動式バケット作業機に
おいて、バケット降下時のエネルギを回収する方法にI
IIするものである。
Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention relates to a method for recovering energy when a bucket is lowered in an electric bucket working machine such as a grab dredging machine.
II.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

電動式バケット作業機においては、エンジンによって駆
動される発電機を電源とするバケットモータ(通常は直
流モータ)によりバケット駆動ドラムを巻上駆動し、バ
ケット降下時には、バケットモータを発電機として作用
させることによってバケツ!・降下に対する制動力を得
るようにしている。
In electric bucket work machines, the bucket drive drum is hoisted by a bucket motor (usually a DC motor) powered by a generator driven by the engine, and when the bucket is lowered, the bucket motor acts as a generator. By Bucket!・I am trying to obtain braking force against descent.

従来、このバケットモータの発電作用によって発生した
電気エネルギ(回生電流)は、ダミーロード抵抗器に送
り、熱エネルギとして外部に放出するようにしている。
Conventionally, the electric energy (regenerative current) generated by the power generation action of the bucket motor is sent to a dummy load resistor and released as thermal energy to the outside.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかし、この方式によると、バケット降下時のエネルギ
を有効利用できず、エネルギの無駄使いとなるだけでな
く、ダミーロード抵抗器による発熱に対抗する冷iJ設
備が必要となる等の設備面での無駄があった。
However, with this method, the energy when the bucket is lowered cannot be used effectively, which not only results in wasted energy, but also requires equipment such as cooling iJ equipment to counter the heat generated by the dummy load resistor. There was a waste.

そこで本発明は、バケット降下エネルギを回収して有効
利用することができるバケット作業機におけるエネルギ
回収方法を提供するものである。
Therefore, the present invention provides an energy recovery method for a bucket working machine that can recover and effectively utilize the energy of bucket descent.

〔課題を解決するための手段) 本発明は、エンジンにより駆動される発電機を電源とす
るバケットモータによってバケット駆動ドラムが回転駆
動される電動式バケット作業機において、バケット降下
時における上記バケットモータの発電作用によって発生
した電力をダミーロードモータに供給して、同モータに
よりフライホイールを回転させ、このバケット降下後の
バケット巻上時に、上記フライホイールの慣性回転力に
よりダミーロードモータを回転させ、同モータの発電作
用によって発生した電力を上記発電機からの電力に合流
させてバケットモータに供給するものである。
[Means for Solving the Problems] The present invention provides an electric bucket working machine in which a bucket drive drum is rotationally driven by a bucket motor whose power source is a generator driven by an engine. The electric power generated by the power generation action is supplied to the dummy load motor, which rotates the flywheel, and when the bucket is hoisted up after the bucket is lowered, the dummy load motor is rotated by the inertial rotational force of the flywheel. The electric power generated by the electric power generation action of the motor is combined with the electric power from the generator and supplied to the bucket motor.

〔作用〕[Effect]

このように、バケット降下エネルギをフライホイールに
回転エネルギとして蓄え、バケット巻上時にこの回転エ
ネルギを電気エネルギに再生してバケットモータに供給
するため、バケット降下エネルギが有効利用される。こ
のため、主電源である発電機の電力負担が小さくなり、
その分、発電機の容量が小さくてすむ。また、従来必要
であった冷n1設備が不要となる。
In this way, the bucket lowering energy is stored in the flywheel as rotational energy, and when the bucket is hoisted, this rotational energy is regenerated into electrical energy and supplied to the bucket motor, so that the bucket lowering energy is effectively used. Therefore, the power burden on the generator, which is the main power source, is reduced,
Therefore, the capacity of the generator can be small. Furthermore, the cold n1 equipment that was conventionally required is no longer necessary.

〔実施例〕〔Example〕

本発明の実施例を図によって説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

この実施例では、グラブ没渫作業機を適用対象として例
にとっている。
In this embodiment, a grab-dropping work machine is taken as an example of application.

このグラブ浚渫作業機は、グラブバケット(図示Uず)
全体を巻上駆動するバケット巻上ドラム1と、同バケッ
トを開閉するバケツI・開閉ドラム2とを備え、この両
ドラム1.2がそれぞれ直流モータであるバケット巻上
およびバケット開閉両モータ3,4によって回転駆動さ
れるようになっている。5はエンジン、6はこのエンジ
ン5によって駆動される交流発電機で、この発電機6を
電源としてバケット巻上モータ3がバケット巻上方向に
、バケット開閉モータ4がバケット閉じ方向にそれぞれ
駆動される。
This grab dredging machine uses a grab bucket (not shown).
It is equipped with a bucket hoisting drum 1 for hoisting the entire bucket, and a bucket I/opening/closing drum 2 for opening/closing the bucket. It is designed to be rotationally driven by 4. 5 is an engine, and 6 is an alternating current generator driven by the engine 5. Using the generator 6 as a power source, the bucket hoisting motor 3 is driven in the bucket hoisting direction, and the bucket opening/closing motor 4 is driven in the bucket closing direction. .

発電機6の電源回路7と両モータ3,4とを接続するモ
ータ回路8,9には、それぞれゲート付き双方向性サイ
リスタを主要素とする第1.第2制御器10.11が設
けられ、この両制@器10゜11により、発電機6と両
モータ3,4との間での交流−直流変換および電流方向
制御が行なわれる。
The motor circuits 8 and 9 connecting the power supply circuit 7 of the generator 6 and both motors 3 and 4 each have a first thyristor having a gated bidirectional thyristor as a main element. A second controller 10.11 is provided, which performs AC-DC conversion and current direction control between the generator 6 and both motors 3, 4.

両側tIl器10.11は、指令回路12.13を介し
てレバースイッチ装置14に接続されている。
The double-sided TIL device 10.11 is connected to the lever switch device 14 via a command circuit 12.13.

このレバースイッチ装置14は、バケット操作レバー1
5の操作に連動して作動し、このレバースイッチ装置1
4から両制御器10.11に対し、レバー15が巻上位
置に操作されたときには図実線矢印イで示すように電源
回路7側からモータ回路8,9側に向かう電流方向く以
下、この方向を正方向という)の指令と交流→直流変換
指令とが出され、レバー15が巻下位置に操作されたと
きには図破線矢印口で示すようにモータ回路8,9側か
ら電源回路7側に向かう電流方向(以下、この方向を逆
方向という)の指令と直流→交流変換指令とが出される
This lever switch device 14 includes a bucket operating lever 1
This lever switch device 1 operates in conjunction with the operation of 5.
4 to both controllers 10 and 11, when the lever 15 is operated to the hoisting position, the current direction flows from the power supply circuit 7 side to the motor circuits 8 and 9 side as shown by the solid line arrow A in the figure. (referred to as the positive direction) and an AC to DC conversion command are issued, and when the lever 15 is operated to the lower position, the motor circuits 8 and 9 move from the motor circuits 8 and 9 side to the power supply circuit 7 side as shown by the broken line arrow in the figure. A current direction command (hereinafter, this direction will be referred to as a reverse direction) and a DC→AC conversion command are issued.

一方、電源回路7に、モータ回路8,9と並列に直流モ
ータであるダミーロードモータ16がモータ回路17を
介して接続され、このダミーロードモータ16の回転軸
にフライホイール18が取付番フられている。また、モ
ータ回路17には、モータ回路8.9の第1.第2両制
御器10.11同様、レバー操作によるスイッチ装置1
4からの指令に応じて交流−直流変換および電流方向制
御を行なう双方向性ゲート付きサイリスタを主要素とす
る第3制御器19が設けられている。20はこの第3制
御器19とレバースイッチ装置14とを接続する指令回
路である。
On the other hand, a dummy load motor 16 which is a DC motor is connected to the power supply circuit 7 in parallel with the motor circuits 8 and 9 via a motor circuit 17, and a flywheel 18 is attached to the rotating shaft of the dummy load motor 16. ing. The motor circuit 17 also includes a first motor circuit 8.9 of the motor circuit 8.9. Like the second controller 10.11, the switch device 1 is operated by a lever.
A third controller 19 whose main element is a bidirectional gated thyristor that performs AC-DC conversion and current direction control in response to commands from the controller 4 is provided. 20 is a command circuit that connects this third controller 19 and the lever switch device 14.

また、電源回路7におけるダミーロードモータ用モータ
回路17との接続点よりも発電機6側の位置に間口1ス
イツチ21が設けられている。この17i1閉スイツチ
21は、レバースイッチ装置14に指令回路22を介し
て接続され、レバー15の巻上操作時にオン、巻下操作
時にオフとなる。
Further, a frontage 1 switch 21 is provided at a position closer to the generator 6 than the connection point with the dummy load motor motor circuit 17 in the power supply circuit 7. This 17i1 close switch 21 is connected to the lever switch device 14 via a command circuit 22, and is turned on when the lever 15 is hoisted up and turned off when the lever 15 is hoisted down.

なお、実際の回路においては、電源回路7、各モータ回
路8,9.17に、ブレーカ、リアクトル、スリップリ
ング等の周知の付属機器類が設けられるが、ここでは図
面の簡略化のためにこれらの図示を省略している。
In the actual circuit, the power supply circuit 7 and each motor circuit 8, 9.17 are provided with well-known accessory equipment such as a breaker, reactor, slip ring, etc., but these are not shown here to simplify the drawing. illustration is omitted.

つぎに作用を説明する。Next, the effect will be explained.

バケットが巻上げられて空中に停止した状態で操作レバ
ー15が巻下操作されると、レバースイッチ装置14か
らの指令により、第1.第2両制御l器10.11が破
線矢印口で示す逆方向流れの状態、第3制御器19は破
線矢印ハで示す正方向流れの状態となる。また、開閉ス
イッチ21はオフとなる。
When the operating lever 15 is operated to lower the bucket with the bucket hoisted up and stopped in the air, a command from the lever switch device 14 causes the first... The second and second controllers 10 and 11 are in a reverse flow state as indicated by broken arrows, and the third controller 19 is in a forward flow state as indicated by a broken arrow. Further, the open/close switch 21 is turned off.

したがって、このとき発電機6の電力はバケット巻上、
111閉両モータ3,4には供給されず、この両モータ
3.4がバケット降下エネルギによって回転し、発電作
用を行なう。
Therefore, at this time, the power of the generator 6 is
The energy is not supplied to the 111 closed motors 3 and 4, and these motors 3.4 are rotated by the bucket lowering energy to generate electricity.

この両七−タ3.4の発電作用によって発生した電流、
すなわち回生電流は、矢印二で示すように、第1および
第2制@器10.11によって交流に変換された後、第
3制御器19を介してダミーロードモータ16に供給さ
れ、これにより同モータ16が駆動されてフライホイー
ル18が回転する。
The current generated by the power generation action of both septa-ta 3.4,
That is, as shown by arrow 2, the regenerative current is converted into alternating current by the first and second controllers 10.11, and then supplied to the dummy load motor 16 via the third controller 19. The motor 16 is driven and the flywheel 18 rotates.

こうして、バケット降下時に、その降下エネルギがフラ
イホイールに回転エネルギとして蓄えられる。
In this way, when the bucket descends, the energy of its descent is stored in the flywheel as rotational energy.

バケット降下俊、レバー15が巻上位置に操作されると
、第1.第2両制御器10.11が実線矢印イで示す正
方向流れの状態、第3111IIIIl器19が実線矢
印ホで示す逆方向流れの状態となる。また、間mスイッ
チ21はオンとなる。
When the bucket is lowered and the lever 15 is operated to the hoisting position, the first. Both the second controllers 10 and 11 are in a forward flow state as indicated by the solid arrow A, and the 3111III controller 19 is in a reverse flow state as indicated by the solid arrow H. Further, the interval m switch 21 is turned on.

このとき、フライホイール18の慣性回転力によってダ
ミーロードモータ16が回転駆動され、今度は同モータ
16が発電作用を行なう。このダミーロードモータ16
によって発生したiiI流電流は、矢印へで示すように
、第3vJIXI器19により交流に変換された後、発
電機6からの電流と合流し、この合流電流が第1.第2
両制御器10.11で直流に変換されてバケット巻上、
開閉両モータ3,4に供給される。
At this time, the dummy load motor 16 is rotationally driven by the inertial rotational force of the flywheel 18, and the motor 16 now performs a power generation action. This dummy load motor 16
The iiiI current generated by the 3rd vJIXI generator 19 is converted into alternating current by the 3rd vJIXI generator 19, as shown by the arrow, and then merges with the current from the generator 6, and this combined current flows into the 1st vJIXI current. Second
It is converted to DC by both controllers 10 and 11, and the bucket is hoisted.
It is supplied to both the opening and closing motors 3 and 4.

このように、バケット降下エネルギをフライホイール1
8に回転エネルギとして蓄え、バケット巻上時にこの回
転エネルギを電気エネルギに再生して、バケット巻上、
開閉両モータ3,4の駆動電力として有効利用するもの
である。
In this way, the energy of the bucket falling is transferred to the flywheel 1
8 is stored as rotational energy, and when the bucket is hoisted, this rotational energy is regenerated into electrical energy, and the bucket is hoisted.
This is effectively used as driving power for both the opening and closing motors 3 and 4.

ところで、バケット巻ト、開閉両モータ3,4およびダ
ミーロードモータ16に交流モータを使用することは可
能であり、こうすれば各制御l器10.11.19の交
流−直流変換作用は不要となる。
By the way, it is possible to use AC motors for the bucket winding, opening/closing motors 3 and 4, and dummy load motor 16, and in this way, the AC-DC conversion function of each controller 10, 11, 19 is unnecessary. Become.

〔発明の効果〕 上記のように本発明によるときは、バケット降下エネル
ギを、従来のように熱に変えて外部に放出するのではな
く、フライホイールに回転エネルギとして蓄え、バケッ
ト巻上時にこのフライホイールの回転エネルギを電気エ
ネルギに再生して、バケット駆動モータ(グラブ浚渫作
業機の場合のバケット巻上、開閉モータ)の駆動電力と
して有効利用するため、エネルギ効率が良いものとなる
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, instead of converting the falling energy of the bucket into heat and releasing it to the outside as in the conventional case, the energy of the bucket falling is stored in the flywheel as rotational energy, and this flywheel is used when hoisting the bucket. The rotational energy of the wheel is regenerated into electrical energy and effectively used as driving power for the bucket drive motor (bucket hoisting, opening/closing motor in the case of grab dredging machines), resulting in good energy efficiency.

すなわち、バケット巻上時における発電機の電力負担が
軽減され、発電機の容量が小さくてすむ。
That is, the power burden on the generator during bucket hoisting is reduced, and the capacity of the generator can be reduced.

また、従来必要であった、ダミーロード抵抗の発熱に対
抗する冷却設備が不要となり、これらの相乗効果により
、イニシAフルコストおよびランニングコストが安くて
すむこととなる。
Further, there is no need for cooling equipment to counter the heat generated by the dummy load resistor, which was conventionally necessary, and the synergistic effect of these makes it possible to reduce the initial A full cost and running cost.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図は本発明をグラブ浚渫作業機に適用した実施例を示す
概略回路構成図である。 1・・・バケット駆動ドラムとしてのバケット巻上ドラ
ム、2・・・同バケット開閉ドラム、3・・・バケット
駆動モータとしてのバケット巻上モータ、4・・・同バ
ケット開閉モータ、5・・・エンジン、6・・・発電機
、15・・・バケット操作レバー、16・・・ダミーロ
ードモータ、18・・・フライホイール。 特許出願人      株式会社神戸製鋼所代 理 人
     弁理士 小谷悦司同       弁理士 
長1)正 向       弁理士 板谷康夫
The figure is a schematic circuit configuration diagram showing an embodiment in which the present invention is applied to a grab dredging machine. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Bucket hoisting drum as a bucket driving drum, 2... Bucket opening/closing drum, 3... Bucket hoisting motor as a bucket driving motor, 4... Bucket opening/closing motor, 5... Engine, 6... Generator, 15... Bucket operating lever, 16... Dummy road motor, 18... Flywheel. Patent applicant Kobe Steel, Ltd. Representative Patent attorney Etsushi Kotani Patent attorney
Long 1) Masamukai Patent Attorney Yasuo Itaya

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、エンジンにより駆動される発電機を電源とするバケ
ットモータによつてバケット駆動ドラムが回転駆動され
る電動式バケット作業機において、バケット降下時にお
ける上記バケットモータの発電作用によつて発生した電
力をダミーロードモータに供給して、同モータによりフ
ライホィールを回転させ、このバケット降下後のバケッ
ト巻上時に、上記フライホィールの慣性回転力によりダ
ミーロードモータを回転させ、同モータの発電作用によ
って発生した電力を上記発電機からの電力に合流させて
バケットモータに供給することを特徴とする電動式バケ
ット作業機におけるエネルギ回収方法。
1. In an electric bucket work machine in which a bucket drive drum is rotationally driven by a bucket motor whose power source is a generator driven by an engine, electric power generated by the power generation action of the bucket motor when the bucket is lowered is The power is supplied to the dummy load motor, which rotates the flywheel, and when the bucket is hoisted up after the bucket is lowered, the inertial rotational force of the flywheel rotates the dummy load motor. A method for recovering energy in an electric bucket working machine, characterized in that the electric power is combined with the electric power from the generator and supplied to the bucket motor.
JP63033456A 1988-02-15 1988-02-15 Energy recovery method in electrically driven bucket work machine Pending JPH01209298A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010123469A1 (en) * 2009-04-21 2010-10-28 Stollmann Vladimir Flywheel propulsion mechanism of a skyline yarder
JP2016023997A (en) * 2014-07-18 2016-02-08 株式会社ロボテック Pseudo load torque generator for rotary motor torque tester

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